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嵌入式课程设计学院：计算机与通信工程学院专业：物联网工程班级：物联1501姓名：王强学号：41501602实验日期：2023年12月25日实验名称：嵌入式课程设计实验目的：以STC89开发板为硬件平台，开发温度采集、动态数码管显示、按键响应、与PC串口通讯的综合程序，实现以下功能：1）PC上的串口调试助手通过串口给STC89开发板发送“GetTemp”命令。2）STC89开发板从串口接受到“GetTemp”命令后启动温度传感器DS18B20的测温程序获取当前温度，测试完毕时将所测得温度数据显示在动态数码管上。(动态数码管在温度获取之前应当显示“FFFFFFFF”，只有在获取温度后才显示温度值)3）动态数码管显示出温度数据后，请通过按键触发STC89开发板通过串口回送环节2所测的温度数据给PC上串口调试助手，同时恢复动态数码管显示为“FFFFFFFF”。为保证每个同学的实验都独立完毕，规定回送的数据包含自己的学号，即假如你的学号是20230809，当前温度值是19.6摄氏度，那么在PC上的串口调试助手应当显示：20230809:19.6°C。硬件电路说明：1）STC89解决器管脚和晶振电路2）独立按键独立按键一共5个，分别连接在单片机的P3.0到P3.4口。去抖动的方式，我们采用软件延时的方法。过程如下：先设立IO口为高电平（一般上电默认就为高），读取IO口电平确认是否有按键按下，如有IO电平为低电平后，延时几个ms，再读取该IO电平，假如任然为低电平，说明相应按键按下，执行相应按键的程序。3）DS18B20温度传感器部分DS18B20内部的低温度系数振荡器是一个振荡频率随温度变化很小的振荡器，为计数器1提供一频率稳定的计数脉冲。高温度系数振荡器是一个振荡频率对温度很敏感的振荡器，为计数器2提供一个频率随温度变化的计数脉冲。初始时，温度寄存器被预置成-55℃，每当计数器1从预置数开始减计数到0时，温度寄存器中寄存的温度值就增长1℃，这个过程反复进行，直到计数器2计数到0时便停止。初始时，计数器1预置的是与-55℃相相应的一个预置值。以后计数器1每一个循环的预置数都由斜率累加器提供。为了补偿振荡器温度特性的非线性性，斜率累加器提供的预置数也随温度相应变化。计数器1的预置数也就是在给定温度处使温度寄存器寄存值增长1℃计数器所需要的计数个数。DS18B20内部的比较器以四舍五入的量化方式拟定温度寄存器的最低有效位。在计数器2停止计数后，比较器将计数器1中的计数剩余值转换为温度值后与0.25℃进行比较，若低于0.25℃，温度寄存器的最低位就置0；若高于0.25℃，最低位就置1；若高于0.75℃时，温度寄存器的最低位就进位然后置0。这样，通过比较后所得的温度寄存器的值就是最终读取的温度值了，其最后位代表0.5℃，四舍五入最大量化误差为±1/2LSB，即0.25℃。温度寄存器中的温度值以9位数据格式表达，最高位为符号位，其余8位以二进制补码形式表达温度值。测温结束时，这9位数据转存到暂存存储器的前两个字节中，符号位占用第一字节，8位温度数据占据第二字节。DS18B20测量温度时使用特有的温度测量技术。DS18B20内部的低温度系数振荡器能产生稳定的频率信号；同样的，高温度系数振荡器则将被测温度转换成频率信号。当计数门打开时，DS18B20进行计数，计数门开通时间由高温度系数振荡器决定。芯片内部尚有斜率累加器，可对频率的非线性度加以补偿。测量结果存入温度寄存器中。一般情况下的温度值应当为9位，但因符号位扩展成高8位，所以最后以16位补码形式读出。电路图及管脚如下：4）串口通信串行通信是将数据字节提成一位一位的形式在一条传输线上逐个地传送，此时只需要一条数据线，外加一条公共信号地线和若干控制信号线。由于一次只能传送一位，所以对于一个字节的数据，至少要分S位才干传送完毕。串行通信的必要过程是:发送时，要把并行数据变成串行数据发送到线路上去，接受时，要把串行信号再变成并行数据，这样才干被计算机及其他设备解决。在串行通信中，收、发双方对发送或接受数据的速率要有约定。通过编程可对单片机串行口设定为4种工作方式，其中方式0和方式2的波特率是固定的，而方式1和方式3的波特率是可变的，由定期器T1的溢出率来决定。串行口的4种工作方式相应三种波特率。由于输入的移位时钟的来源不同，所以各种方式的波特率计算公式也不相同，以下是4种方式波特率的计算公式。开发板的电路图如下图5）动态数码管显示数码管的显示原理是靠点亮内部的发光二极管来发光，下面就来我们讲解一个数码管是如何亮起来的。数码管内部电路如下图所示，从右图可看出，一位数码管的引脚是10个，显示一个8字需要7个小段，此外尚有一个小数点，所以其内部一共有8个小的发光二极管，最后尚有一个公共端，生产商为了封装统一，单